偽の血管で解読されたヘビ毒の致命的な秘密

ヘビ毒が人間にとって非常に有毒であることはわかっているが、その作用について詳しく知るには、実験室で毒を研究する必要がある。実験動物の数を減らし、ヘビに噛まれたときのよりよい治療法を研究するため、オランダの研究チームは「チップ上の臓器」と呼ぶ新しい模造血管の3Dモデルを作成した。この実験方法は、6月4日に科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」に掲載された研究で説明されている。

血管を狙う

夏が暑くなるとサメに噛まれることが最も注目されるが、それよりもずっと多くの問題を引き起こし、より頻繁に起こるのはヘビに噛まれることだ。世界保健機関（WHO）は、毒ヘビに噛まれて治療を必要とするケースは毎年約43万5000～58万件、死者は年間10万人と推定している。比較すると、2023年には原因不明のサメに噛まれるケースが約69件あり、14人が死亡した。

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この研究チームは、ヘビに噛まれて毒を注入されるというプロセスでよく起こる血管破壊の研究に使用できるモデルの開発に関心を持っていました。この生命を脅かす可能性のある症状は、ヘビの毒が皮膚や目に触れたときに起こります。毒は体内の循環器系を攻撃して血管を破壊し、血栓を作るため、内出血を引き起こします。

科学者にとっても、実験動物を使わずに毒がどのように血管を破壊するかを研究する方法があれば、より良い治療法の開発につながる可能性がある。

臓器チップ

研究チームは、MIMETAS の OrganoReady® Blood Vessel HUVEC、つまり臓器チップと呼ばれる血管モデルを構築しました。研究によると、このモデルは、血流や血管の形状などの生理学的特徴を考慮に入れているため、毒素が血管を攻撃する仕組みについてより正確な洞察が得られます。

「私たちはこのモデルを『未精製の』ヘビ毒でテストしました。ヘビ毒は数十種類（時には100種類以上）の毒素の混合物/カクテルなので、毒全体の効果を調べました」と、アムステルダム自由大学、MIMETAS、ナチュラリス生物多様性センター所属の生物学者および毒物学者で、研究の共著者でもあるマティアス・ビッテンビンダー氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「しかし理論的には、個々の毒素を分離して個別にテストし、その効果を調べることもできます。」

研究者らは、インドコブラ、西アフリカカーペットバイパー、ナマズアオヘビ、モザンビークコブラの毒液を用いて血管モデルの機能をテストした。

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ビッテンビンダー氏によると、研究チームは毒が血管に及ぼすさまざまな影響に驚いたという。毒の中には、細胞にまったく影響を与えないように見えるものもあった。一方、細胞同士や周囲との接着を保つ「分子接着剤」を破壊する毒もあった。

「他のものは単に細胞膜を破壊するだけだった」とビッテンビンダー氏は言う。